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        物理化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐

        2018-05-22 06:31:27田迪英畢麗君張鴻發(fā)
        安徽化工 2018年2期
        關(guān)鍵詞:微課實(shí)驗(yàn)能力

        田迪英,畢麗君,張鴻發(fā)

        (浙江工商大學(xué)食品與生物工程學(xué)院,浙江 杭州 310018)

        隨著時(shí)代的發(fā)展,對(duì)人才的知識(shí)結(jié)構(gòu)、綜合素質(zhì)要求越來越高,要求學(xué)校培養(yǎng)的大學(xué)生知識(shí)、素質(zhì)、能力三者融合發(fā)展。對(duì)理工科學(xué)生來說,綜合實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)綜合能力方面具有特有的優(yōu)勢(shì)[1-2]。

        物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)是繼無機(jī)、有機(jī)、分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)后開設(shè)的一門必修課。它是運(yùn)用物理學(xué)的原理、方法完成測(cè)量、表征、研究,再運(yùn)用數(shù)學(xué)運(yùn)算完成數(shù)據(jù)處理的一門綜合性學(xué)科。在物化實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入適應(yīng)新時(shí)期發(fā)展的綜合性實(shí)驗(yàn),改革教學(xué)的手段、方法,提高物化實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的綜合能力。本文探討物化綜合實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐,以期為相關(guān)部門與領(lǐng)域提供一定的參考。

        1 以往實(shí)驗(yàn)中存在的問題

        以往實(shí)驗(yàn)過程是:教師要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)教材先預(yù)習(xí),進(jìn)實(shí)驗(yàn)室后由教師詳細(xì)講解實(shí)驗(yàn)原理、步驟以及各種影響因素、注意事項(xiàng),再讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。經(jīng)多年教學(xué)發(fā)現(xiàn):學(xué)生只是機(jī)械性地完成實(shí)驗(yàn),把其當(dāng)成了一個(gè)按指令進(jìn)行的操作過程,但凡實(shí)驗(yàn)結(jié)果不理想,讓他們分析原因大多以自我為中心:我沒做到什么什么;還有的同學(xué)索性把老師上課講過的影響因素不管自己實(shí)驗(yàn)中是否存在都進(jìn)行羅列,不會(huì)結(jié)合數(shù)據(jù)進(jìn)行針對(duì)性分析和通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)問題,分析、解決問題成為空談。

        2 物化綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的目的、原則與思路

        為了真正做到通過實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生鞏固理論知識(shí),在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題,分析、解決問題,我們覺得應(yīng)針對(duì)實(shí)驗(yàn)中存在的問題進(jìn)行改革:改變教學(xué)思路、方法,讓學(xué)生由被動(dòng)變主動(dòng),從中不僅學(xué)會(huì)技能還應(yīng)學(xué)會(huì)思考方法,以提高其綜合能力。當(dāng)然改革應(yīng)遵循循序漸進(jìn)、啟發(fā)式且兼有一定開拓、創(chuàng)新性的原則,在適量保留驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)作為基本技能訓(xùn)練的基礎(chǔ)上開設(shè)符合學(xué)生專業(yè)要求且能理論聯(lián)系實(shí)際的綜合性實(shí)驗(yàn)[3-5]。

        3 物化綜合實(shí)驗(yàn)開設(shè)經(jīng)驗(yàn)與效果

        3.1 改變授課方式,采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式,激發(fā)學(xué)生好奇心和求知欲

        為了達(dá)到預(yù)期效果,首先改變授課方式。隨著信息化技術(shù)的發(fā)展,為翻轉(zhuǎn)傳統(tǒng)教學(xué)流程,撼動(dòng)傳統(tǒng)教學(xué)中教師主體地位,實(shí)施“主體-主導(dǎo)相結(jié)合”的課堂教學(xué)模式提供了良好的平臺(tái)[6]。

        考慮到物化實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備多,理論性強(qiáng),涉及的知識(shí)面較寬,設(shè)計(jì)出“微課-翻轉(zhuǎn)-實(shí)驗(yàn)探究-評(píng)討結(jié)合”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,其設(shè)計(jì)流程見圖1。

        教師將構(gòu)建完整的相關(guān)實(shí)驗(yàn)知識(shí)體系以微課視頻的方式借助網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)共享給學(xué)生,讓學(xué)生自主學(xué)習(xí),引導(dǎo)其設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)初步方案,由教師組織課堂討論,進(jìn)行知識(shí)內(nèi)化,再由學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)操作及相關(guān)的數(shù)據(jù)處理和討論分析。為了更好地實(shí)現(xiàn)師生互動(dòng),讓學(xué)生當(dāng)主角,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,教師再次組織學(xué)生上講臺(tái)陳述實(shí)驗(yàn)中的疑惑、實(shí)驗(yàn)失敗與成功的原因、感想、體會(huì),在實(shí)踐后的基礎(chǔ)上集思廣議討論設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)最佳方案并進(jìn)一步實(shí)施,讓學(xué)生從中獲得成功后的喜悅。

        圖1 物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合實(shí)驗(yàn)微課-翻轉(zhuǎn)-實(shí)驗(yàn)探究-評(píng)討結(jié)合模式流程圖

        多年來,學(xué)生都是被動(dòng)地完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,不能激發(fā)他們的主動(dòng)性,思維相對(duì)不夠活躍,改革后教師主要是引導(dǎo),提供相應(yīng)平臺(tái),絕大部分環(huán)節(jié)都得靠自己完成,實(shí)驗(yàn)過程成為鞏固理論、擴(kuò)展知識(shí)面、開拓智力發(fā)展的過程,相應(yīng)地學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣被激發(fā)出來:他們不僅僅局限于老師提供的微課視頻網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),還去圖書館、相關(guān)網(wǎng)站查閱資料,了解實(shí)驗(yàn)的背景、意義、原理、實(shí)施的可能性以及實(shí)施過程中可能出現(xiàn)的狀況。學(xué)生為了能在講臺(tái)上充分展示自己的才能,在臺(tái)下還進(jìn)行多次模擬演講,相互取長(zhǎng)補(bǔ)短,不僅增加了教師對(duì)學(xué)生的了解,也增加了學(xué)生相互間的交流,活躍了課堂氣氛,不僅發(fā)揮了學(xué)生的口頭表達(dá)能力,還促進(jìn)學(xué)生思維、組織能力的提高,同時(shí)也鍛煉了學(xué)生的膽略。

        3.2 改變實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式,提高學(xué)生分析、解決問題能力

        報(bào)告是學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程的真實(shí)記錄和小結(jié),是學(xué)生寫科研報(bào)告、科學(xué)論文的基礎(chǔ),所以綜合實(shí)驗(yàn)我們舍棄了實(shí)驗(yàn)報(bào)告目的、原理、步驟及數(shù)據(jù)記錄、處理的固有模式,采用學(xué)術(shù)論文的格式書寫。

        整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程給予學(xué)生充分的自主權(quán),由學(xué)生自己設(shè)計(jì)、討論、操作、再設(shè)計(jì)、操作完成,所以學(xué)生查閱資料比較積極,思維相對(duì)比較清晰,實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題也會(huì)進(jìn)行針對(duì)性分析。讓學(xué)生以科研論文的形式書寫,不但培養(yǎng)了學(xué)生查閱文獻(xiàn)、應(yīng)用文獻(xiàn)的能力,還培養(yǎng)了學(xué)生分析、解決問題的能力。

        3.3 改變考核標(biāo)準(zhǔn),調(diào)動(dòng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)積極性

        考核是教學(xué)質(zhì)量最好的信息反饋,既能體現(xiàn)教學(xué)效果,又能反映教學(xué)中的薄弱環(huán)節(jié)。此外,合理的考核除了反映學(xué)生的水平,還能調(diào)動(dòng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性。以前,我們對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)的評(píng)價(jià)大部分根據(jù)其書寫的實(shí)驗(yàn)報(bào)告,而實(shí)驗(yàn)過程中的技術(shù)手段、解決問題的能力單憑報(bào)告很難全面體現(xiàn),對(duì)學(xué)生實(shí)際能力、綜合水平的判斷有一定的局限性。為了能全面而準(zhǔn)確地評(píng)定學(xué)生的綜合能力,培養(yǎng)學(xué)生的科研素養(yǎng),我們也對(duì)考核標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了改革:將考核內(nèi)容分為6部分,共100分,其中文獻(xiàn)查閱、知識(shí)應(yīng)用10分;方案設(shè)計(jì)20分;實(shí)驗(yàn)操作20分;數(shù)據(jù)處理分析20分;科研論文書寫15分;課堂陳述10分;科學(xué)作風(fēng)5分。

        4 結(jié)論

        物理化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)具有扎實(shí)的化學(xué)理論知識(shí)和創(chuàng)新實(shí)踐能力人才的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。綜合實(shí)驗(yàn)開設(shè)過程中我們遵循循序漸進(jìn)、理論聯(lián)系實(shí)際、啟發(fā)式且兼有一定開拓、創(chuàng)新性原則,采用“微課-翻轉(zhuǎn)-實(shí)驗(yàn)探究-評(píng)討結(jié)合”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,收到了較好的反饋,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣被激發(fā),并且學(xué)會(huì)主動(dòng)分析實(shí)驗(yàn)報(bào)告,使實(shí)驗(yàn)論文質(zhì)量明顯提高。

        [1]朱振中,劉俊康.基礎(chǔ)化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)與思考[J].中國(guó)科教創(chuàng)新導(dǎo)刊,2008,1(5):135-137.

        [2]李羽讓,梅景春,彭金華,等.基礎(chǔ)化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2005(9):67-71.

        [3]周光迅.大學(xué)教育綜合化[M].山東:山東教育出版社,1999.

        [4]華東師大教育研究所.技術(shù)教育概論[M].上海:華東師范大學(xué)出版社,1985.

        [5]李銑.教學(xué)原則新論[M].北京:北京教育出版社,1988.

        [6]趙興龍.翻轉(zhuǎn)課堂中知識(shí)內(nèi)化過程及教學(xué)模式設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究,2014,2(128):55-61.

        [7]田迪英.有機(jī)化學(xué)教學(xué)實(shí)習(xí)改革嘗試[J].大學(xué)化學(xué),2004,19(1):26-27.□

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